Fração densa da cinza de bagaço de cana-de-açúcar como agregado miúdo: influência na resistência à compressão e absorção de argamassas

Autores

DOI:

https://doi.org/10.46421/enarc.v9i1.6981

Palavras-chave:

Cinza do bagaço de cana-de-açúcar, Areia artificial, Separação densimétrica, Resistência à compressão, Empacotamento

Resumo

Este trabalho investigou o potencial da fração densa da cinza de bagaço de cana-de-açúcar como agregado miúdo com vistas à sua produção e o desempenho em argamassa de 30 MPa. Para isso, um método de separação úmida foi desenvolvido, o que permitiu a segregação de uma cinza de caldeira em frações densa e leve. Em seguida, a areia derivada da cinza foi comparada com uma areia natural de quartzo, com a avaliação do impacto da granulometria controlada na resistência à compressão, absorção de água e empacotamento de argamassas. Os resultados indicaram que as argamassas com 100% de substituição da areia natural pela areia de cinza apresentaram os maiores valores de resistência à compressão, com incrementos de 23% aos 28 dias e 41% aos 120 dias em relação à referência. Os resultados de empacotamento e de absorção de água corroboraram a melhoria significativa da resistência à compressão da argamassa.

Biografia do Autor

Mayara Lopes Souza de Castro Maciel, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro

É mestranda do Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil da UENF desde 2022. Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Estácio de Sá (2017).

Guilherme Chagas Cordeiro, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro

Dr. Guilherme Cordeiro completed his D.Sc. in Civil Engineering by the Alberto Luiz Coimbra Institute for Graduate Studies and Research in Engineering, Federal University of Rio de Janeiro (COPPE/UFRJ) in 2006. Since 2007, Dr. Cordeiro has been an Associate Professor at the Civil Engineering Laboratory of the Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), where coordinated the Graduate Program in Civil Engineering between 2018 and 2020. He was a visiting scholar fellowship (CNPq Science without Borders Program) at the Georgia Institute of Technology (School of Civil and Environmental Engineering) under supervison of Kimberly Kurtis. He has a Research Productivity Grant from CNPq. He is Senior Scientist of the FAPERJ since 2015. 

Referências

ARENAS-PIEDRAHITA, J. C.; MONTES-GARCÍA, P.; MENDOZA-RANGEL, J. M.; LÓPEZ CALVO, H. Z.; VALDEZ-TAMEZ, P. L.; MARTÍNEZ-REYES, J. Mechanical and durability properties of mortars prepared with untreated sugarcane bagasse ash and untreated fly ash. Construction and Building Materials, v. 105, p. 69-81, 2016. ISSN 0950-0618. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.047.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16916: Agregado miúdo – Determinação da densidade e da absorção de água. Rio de Janeiro, 2021.

____ NBR 7211: Agregados para concreto – Especificação. Rio de Janeiro, 2005.

____ NBR 7215: Cimento Portland – Determinação da resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2019.

____ NBR 9778: Argamassa e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro, 2009b.

____ NBR NM 52: Agregado miúdo – Determinação da massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro, 2009a.

CORDEIRO, G. C.; ALVARENGA, L. M. S. C.; ROCHA, C. A. A. Rheological and mechanical properties of concrete containing crushed granite fine aggregate. Construction and Building Materials, v. 111, p. 766-773, 2016. ISSN 0950-0618. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.178.

CORDEIRO, G. C.; ANDREÃO, P. V.; TAVARES, L. M. Pozzolanic properties of ultrafine sugar cane bagasse ash produced by controlled burning. Heliyon, v. 5, p. e02566, 2019. ISSN 2405-8440. doi: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e02566.

CORDEIRO, G. C.; BARROSO, T. R.; TOLEDO FILHO, R. D. Enhancement the properties of sugar cane bagasse ash with high carbon content by a controlled re-calcination process. KSCE Journal of Civil Engineering, v. 22, p. 1250-1257, 2018. ISSN 1226-7988. https://doi.org/10.1007/s12205-017-0881-6.

CORDEIRO, G. C.; LINHARES, B. D. F.; LEMOS, M. N. Production of a highly pozzolanic sugarcane bagasse ash via densimetric fractionation and ultrafine grinding. Ambiente Construído, v. 22, n. 4, p. 49-58, 2022. ISSN 1678-8621. doi: http://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212022000400627.

CORDEIRO, G. C.; PAIVA, O. A.; TOLEDO FILHO, R. D.; FAIRBAIRN, E. M. R.; TAVARES, L. M. Long-term compressive behavior of concretes with sugarcane bagasse ash as a supplementary cementitious material. Journal of Testing and Evaluation, v. 46, p. 564-573, 2018. ISSN 0090-3973. doi: https://doi.org/10.1520/JTE20160316

DE LARRARD, F. Concrete mixture proportioning: A scientific approach, 1 ed., London: E&FN Spon, 1999.

DE SANDE, V. T.; SADIQUE, M.; PINEDA, P.; BRAS, A.; ATHERTON, W.; RILEY, M. Potential use of sugar cane bagasse ash as sand replacement for durable concrete. Journal of Building Engineering, v. 39, p. 102277, 2021. ISSN 2352-7102. doi: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102277.

FARIRAI, F.; MUPA, M.; DARAMOLA, M. O. An improved method for the production of high purity silica from sugarcane bagasse ash obtained from a bioethanol plant boiler. Particulate Science and Technology, v. 39, n.2, p. 252-259, 2020. ISSN 0272-6351. doi: https://doi.org/10.1080/02726351.2020.1734700.

MODANI, P. O.; VYAWAHARE, M. R. Utilization of bagasse ash as a partial replacement of fine aggregate in concrete. Procedia Engineering, v. 51, p. 25-29, 2013. ISSN 1877-7058. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.01.007.

MORETTI, J. P.; SALES, A.; ALMEIDA, F. C. R.; REZENDE, M. A. M.; GROMBONI, P. P. Joint use of construction waste (CW) and sugarcane bagasse ash sand (SBAS) in concrete. Construction and Building Materials, v. 113, p. 317-323, 2016. ISSN 0950-0618. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.03.062.

MUTHADHI, A.; BANUPRIYA, S. Production of self-compacting concrete with fly ash using bagasse ash as fine aggregate. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, v. 46, p. 2187-2200, 2022. ISSN 2364-1843. doi: https://doi.org/10.1007/s40996-021-00719-3.

RAMAKRISHNAN, K.; GANESH, V.; VIGNESH, G.; VIGNESH, M.; SHRIRAM, V.; SURYAPRAKASH, R. Mechanical and durability properties of concrete with partial replacement of fine aggregate by sugarcane bagasse ash (SCBA). Materials Today: Proceedings, v. 42, p. 1070-1076, 2021. ISSN 2214-7853. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.12.172.

RENTIER, E. S.; CAMMERAAT, L. H. The environmental impacts of river sand mining. Science of The Total Environment, v. 838, p. 155877, 2022. ISSN 0048-9697. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.155877.

SUBEDI, S.; ARCE, G. A.; NOORVAND, H.; HASSAN, M. M.; BARBATO, M.; MOHAMMAD, L. N. Properties of engineered cementitious composites with raw sugarcane bagasse ash used as sand replacement. Journal of Materials in Civil Engineering, v. 33, n. 9, 2021. ISSN 0899-1561. doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003892.

ZAREEI, S. A.; AMERI, F.; BAHRAMI, N. Microstructure, strength, and durability of eco-friendly concretes containing sugarcane bagasse ash. Construction and Building Materials, v. 184, p. 258-268, 2018. ISSN 0950-0618. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.06.153.

ZHANG, J. F.; LI, D.; WANG, Y. H. Toward intelligent construction: Prediction of mechanical properties of manufactured-sand concrete using tree-based models. Journal of Cleaner Production, v. 258, p. 120665, 2020. ISSN 0959-6526. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120665.

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Publicado

11/08/2025

Como Citar

Maciel, M. L. S. de C., & Cordeiro, G. C. (2025). Fração densa da cinza de bagaço de cana-de-açúcar como agregado miúdo: influência na resistência à compressão e absorção de argamassas. ENCONTRO NACIONAL DE APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS NA CONSTRUÇÃO, 9(1), 1.6. https://doi.org/10.46421/enarc.v9i1.6981

Edição

v. 9 n. 1 (2025): IX ENCONTRO NACIONAL DE APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS NA CONSTRUÇÃO

Seção

Aproveitamento de Resíduos